1樓：chemindole
由於現在搞固態電解質的大多不懂有機化學，所以要搞出有效能突破性進展的的固態電解質是非常困難的。
磷酸鍺鋁鋰： LAGP
磷酸鈦鋁鋰： LATP
LLZTO：
由於Li+是一種和富電子氧配位能力很強的金屬陽離子，配位強，解離就需要消耗能量，形成大內阻，無法提高Li+的離子電導率。無機固態電解質又難以軟包變形，需要1000多度燒結，尺寸加工困難，要完全密封金屬鋰片負極是很困難的，很難勝任固態電解質的苛刻效能要求。
《化學研究與應用》2008，20（2）212~215《離子膜電槽電流密度的研究及應用》介紹了Nafion離子膜在氯鹼工業大規模電解生產上，能達到5000A/M2的電流密度，計算的離子電導率能≥0.05S/cm。其中的關鍵是Nafion離子膜固態電解質中含有如下超強酸單體（US3282875）：
其中：Nafion離子膜固態電解質水解產生的~CF2SO3Na超強酸鹽是關鍵因素。
但Nafion離子膜固態電解質柔軟，能滿足軟包電池的要求，但有乙個很大的缺陷，離子量太低，Nafion N2030是0.8~1.0 mol/kg；而且溶於醇類、酯類或DMF等有機溶劑中形成Nafion溶液後，塗覆或流延成膜後蒸發溶劑成膜，離子膜固態電解質內部不交聯，會被潤濕性電解液溶解，效能很不穩定；
因此，我們開發一種既能大幅提高~CF2SO3Li離子容量到2.0mol/kg以上，又能緻密交聯不被潤濕電解液溶解的柔軟的離子膜固態電解質。
2樓：親親子衿
鋰電池通常是二次電池，其鋰離子傳輸的機理服從搖椅式傳輸機制。具體為：二次電池充電時，鋰離子從正極材料中脫出，進入電解液並穿過隔膜到負極並嵌入負極材料晶格中，造成正極貧鋰負極富鋰的狀態；放電時，鋰離子從負極材料脫出，進入電解液並穿過隔膜到正極並嵌入正極材料的晶格中。
這樣，鋰離子在充電和放電時發生鋰離子在正極和負極之間的脫鋰和嵌鋰。因此，鋰離子電池又叫搖椅式電池。
3樓：
目前在鋰金屬電池中，固態電解質大致分為無機電解質、聚合物電解質以及無機與聚合物復合電解質（聚合物電解質往往作為主體相）。
1.在無機電解質中，鋰離子傳導往往依賴於晶體結構的缺陷（defects）。點缺陷（point defects）模型往往用來理解在無機電解質中的傳導機理（Nat.
Rev. Mater., 2017, 2,1–16.
）。基於點缺陷的機制可分為空位（vacancy）機制和非空位（non-vacancy）機制（Chin. Phys. B, 2015, 25, 1–10.）。
空位機制
鋰離子可以通過與相鄰的空位之間進行位置交換來實現擴散過程。整個動力學過程主要受到空位密度（vacancy concentration）的影響。
Chin. Phys. B, 2015, 25, 1–10.
非空位機制
比較有代表性的是間隙機制（interstitial mechanism），主要分為兩類：直接間隙擴散（direct interstitial diffffusion）和間隙敲除擴散（ interstitial knock-offff diffffusion）。
在直接間隙擴散過程中，間隙離子可以直接移動到相鄰的間隙部位。這種情況中，間隙原子比基體原子小得多。
Chin. Phys. B, 2015, 25, 1–10.
在間隙敲除擴散過程中，間隙原子首先撞擊基體原子，這個被移除的基體原子隨後遷移到另乙個相鄰的間隙位置。這種情況中， 間隙原子的大小可以與基體原子相似甚至相同。
這種情況也被認為是collective mechanism，因為整個過程中至少兩個原子同時移動。
Chin. Phys. B, 2015, 25, 1–10.
另一種非空位機制是替換機制（interstitial-substitutional exchange mechanism），也是一種collective mechanism。
替換機制分為直接交換（direct exchange）和環擴散（ring diffffusion）兩種型別。
直接交換過程，兩個原子同時移動，並相互交換晶格位置；環擴散過程中， 一組原子（三個或多個）作為乙個環移動，乙個原子以一定距離移動到新的位置。
Chin. Phys. B, 2015, 25, 1–10.
相較於空位機制，非空位機制存在更大的遷移能壘。
另外，骨架與離子之間的相互作用也在一定程度上影響了擴散過程。
2.在聚合物電解質中， 鋰離子位於聚合物分段鏈的配位中心（coordination sites）。 聚合物鏈經歷區域性節段運動（local segmental motions）。
鋰離子借助分段鏈運動，可以從乙個配位位點跳到另乙個配位位點（Solid State Ionics, 1983, 11, 91–95.）。
上述該過程發生在非晶相區。
結晶相部分發生的鋰離子遷移類似於無機電解質傳輸過程。
一般認為發生在非晶相區的鋰離子遷移快於晶相區部分。然而，當 陰離子位於晶相區外側不參與配位時， 鋰離子可以通過相鄰的配位中心沿隧道傳遞，而不受聚合物鏈節段運動的影響（Nature, 1999, 398,792–794.）。
Nature, 1999, 398,792–794.
3.在復合電解質中，介面區域的鋰離子傳導機理往往比較複雜。一般理解是：
（1）無機填料的加入可以通過降低聚合物鏈的結晶度和玻璃化轉變溫度 來改變聚合物鏈的區域性結構；（2） 根據Lewis酸鹼理論，無機填料也有利於Li鹽的進一步解離（Mater. Sci. Eng.
, R, 2019, 136, 27–46.）。
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